iOS开发中runtime常用的几种方法示例总结

前言

objective-c runtime是一个实现objective-c语言的c库。它是一门编译型语言、也是一门动态型的语言（这里强调下oc是静态类型语言），之前没接触runtime的时候也不觉着它有多重要，接触之后才发现其实runtime挺强大的。就拿我们在ios开发中所使用的oc编程语言来讲，oc之所以能够做到即是编译型语言，又能做到动态语言，就是得益于runtime的机制。

最近公司项目中用了一些 runtime 相关的知识, 初看时有些蒙, 虽然用的并不多, 但还是想着系统的把 runtime 相关的常用方法整理一下, 自己以后用着方便, 也希望对看到的朋友有所帮助.

一、runtime 简介

runtime 简称运行时，是系统在运行的时候的一些机制，其中最主要的是消息机制。它是一套比较底层的纯 c 语言 api, 属于一个 c 语言库，包含了很多底层的 c 语言 api。我们平时编写的 oc 代码，在程序运行过程时，其实最终都是转成了 runtime 的 c 语言代码。如下所示:

// oc代码:
[person coding];

//运行时 runtime 会将它转化成 c 语言的代码:
objc_msgsend(person, @selector(coding));

二、相关函数

// 遍历某个类所有的成员变量
class_copyivarlist

// 遍历某个类所有的方法
class_copymethodlist

// 获取指定名称的成员变量
class_getinstancevariable

// 获取成员变量名
ivar_getname

// 获取成员变量类型编码
ivar_gettypeencoding

// 获取某个对象成员变量的值
object_getivar

// 设置某个对象成员变量的值
object_setivar

// 给对象发送消息
objc_msgsend

三、相关应用

• 更改属性值
• 动态添加属性
• 动态添加方法
• 交换方法的实现
• 拦截并替换方法
• 在方法上增加额外功能
• 归档解档
• 字典转模型

以上八种用法用代码都实现了, 文末会贴出代码地址.

runtime

四、代码实现

要使用runtime，要先引入头文件#import <objc/runtime.h>

4.1 更改属性值

用 runtime 修改一个对象的属性值

 unsigned int count = 0;
 // 动态获取类中的所有属性(包括私有)
 ivar *ivar = class_copyivarlist(_person.class, &count);
 // 遍历属性找到对应字段
 for (int i = 0; i < count; i ++) {
  ivar tempivar = ivar[i];
  const char *varchar = ivar_getname(tempivar);
  nsstring *varstring = [nsstring stringwithutf8string:varchar];
  if ([varstring isequaltostring:@"_name"]) {
   // 修改对应的字段值
   object_setivar(_person, tempivar, @"更改属性值成功");
   break;
  }
 }

4.2 动态添加属性

用 runtime 为一个类添加属性, ios 分类里一般会这样用, 我们建立一个分类, nsobject+nnaddattribute.h, 并添加以下代码:

- (void)setname:(nsstring *)name {
 objc_setassociatedobject(self, @"name", name, objc_association_retain_nonatomic);
}

- (nsstring *)name {
 return objc_getassociatedobject(self, @"name");
}

这样只要引用 nsobject+nnaddattribute.h, 用 nsobject 创建的对象就会有一个 name 属性, 我们可以直接这样写:

 nsobject *person = [nsobject new];
 person.name = @"以梦为马";

4.3 动态添加方法

person 类中没有 coding 方法，我们用 runtime 给 person 类添加了一个名字叫 coding 的方法，最终再调用coding方法做出相应. 下面代码的几个参数需要注意一下:

- (void)buttonclick:(uibutton *)sender {
 /*
  动态添加 coding 方法
  (imp)codingoc 意思是 codingoc 的地址指针;
  "v@:" 意思是，v 代表无返回值 void，如果是 i 则代表 int；@代表 id sel; : 代表 sel _cmd;
  “v@:@@” 意思是，两个参数的没有返回值。
  */
 class_addmethod([_person class], @selector(coding), (imp)codingoc, "v@:");
 // 调用 coding 方法响应事件
 if ([_person respondstoselector:@selector(coding)]) {
  [_person performselector:@selector(coding)];
  self.testlabeltext = @"添加方法成功";
 } else {
  self.testlabeltext = @"添加方法失败";
 }
}

 
// 编写 codingoc 的实现
void codingoc(id self,sel _cmd) {
 nslog(@"添加方法成功");
}

4.4 交换方法的实现

某个类有两个方法, 比如 person 类有两个方法, coding 方法与 eating 方法, 我们用 runtime 交换一下这两个方法, 就会出现这样的情况, 当我们调用 coding 的时候, 执行的是 eating, 当我们调用 eating 的时候, 执行的是 coding, 如下面的动态效果图.

 method orimethod = class_getinstancemethod(_person.class, @selector(coding));
 method curmethod = class_getinstancemethod(_person.class, @selector(eating));
 method_exchangeimplementations(orimethod, curmethod);

交换方法的实现

4.5 拦截并替换方法

这个功能和上面的其实有些类似, 拦截并替换方法可以拦截并替换同一个类的, 也可以在两个类之间进行, 我这里用了两个不同的类, 下面是简单的代码实现.

 _person = [nnperson new];
 _library = [nnlibrary new];
 self.testlabeltext = [_library librarymethod];
 method orimethod = class_getinstancemethod(_person.class, @selector(changemethod));
 method curmethod = class_getinstancemethod(_library.class, @selector(librarymethod));
 method_exchangeimplementations(orimethod, curmethod);

4.6 在方法上增加额外功能

这个使用场景还是挺多的, 比如我们需要记录 app 中某一个按钮的点击次数, 这个时候我们便可以利用 runtime 来实现这个功能. 我这里写了个 uibutton 的子类, 然后在 + (void)load 中用 runtime 给它增加了一个功能, 核心代码及实现效果图如下:

+ (void)load {
 static dispatch_once_t oncetoken;
 dispatch_once(&oncetoken, ^{
  method orimethod = class_getinstancemethod(self.class, @selector(sendaction:to:forevent:));
  method cusmethod = class_getinstancemethod(self.class, @selector(customsendaction:to:forevent:));
  // 判断自定义的方法是否实现, 避免崩溃
  bool addsuccess = class_addmethod(self.class, @selector(sendaction:to:forevent:), method_getimplementation(cusmethod), method_gettypeencoding(cusmethod));
  if (addsuccess) {
   // 没有实现, 将源方法的实现替换到交换方法的实现
   class_replacemethod(self.class, @selector(customsendaction:to:forevent:), method_getimplementation(orimethod), method_gettypeencoding(orimethod));
  } else {
   // 已经实现, 直接交换方法
   method_exchangeimplementations(orimethod, cusmethod);
  }
 });
}

在方法上增加额外功能

4.7 归档解档

当我们使用 nscoding 进行归档及解档时, 如果不用 runtime, 那么不管模型里面有多少属性, 我们都需要对其实现一遍 encodeobject 和 decodeobjectforkey 方法, 如果模型里面有 10000 个属性, 那么我们就需要写 10000 句encodeobject 和 decodeobjectforkey 方法, 这个时候用 runtime, 便可以充分体验其好处(以下只是核心代码, 具体代码请见 demo).

- (void)encodewithcoder:(nscoder *)acoder {
 unsigned int count = 0;
 // 获取类中所有属性
 ivar *ivars = class_copyivarlist(self.class, &count);
 // 遍历属性
 for (int i = 0; i < count; i ++) {
  // 取出 i 位置对应的属性
  ivar ivar = ivars[i];
  // 查看属性
  const char *name = ivar_getname(ivar);
  nsstring *key = [nsstring stringwithutf8string:name];
  // 利用 kvc 进行取值，根据属性名称获取对应的值
  id value = [self valueforkey:key];
  [acoder encodeobject:value forkey:key];
 }
 free(ivars);
}

- (instancetype)initwithcoder:(nscoder *)adecoder {
 if (self = [super init]) {
  unsigned int count = 0;
  // 获取类中所有属性
  ivar *ivars = class_copyivarlist(self.class, &count);
  // 遍历属性
  for (int i = 0; i < count; i ++) {
   // 取出 i 位置对应的属性
   ivar ivar = ivars[i];
   // 查看属性
   const char *name = ivar_getname(ivar);
   nsstring *key = [nsstring stringwithutf8string:name];
   // 进行解档取值
   id value = [adecoder decodeobjectforkey:key];
   // 利用 kvc 对属性赋值
   [self setvalue:value forkey:key];
  }
 }
 return self;
}

4.8 字典转模型

字典转模型我们通常用的都是第三方, mjextension, yymodel 等, 但也有必要了解一下其实现方式: 遍历模型中的所有属性，根据模型的属性名，去字典中查找对应的 key，取出对应的值，给模型的属性赋值。

/** 字典转模型 **/
+ (instancetype)modelwithdict:(nsdictionary *)dict {
 id objc = [[self alloc] init];
 unsigned int count = 0;
 // 获取成员属性数组
 ivar *ivarlist = class_copyivarlist(self, &count);
 // 遍历所有的成员属性名
 for (int i = 0; i < count; i ++) {
  // 获取成员属性
  ivar ivar = ivarlist[i];
  // 获取成员属性名
  nsstring *ivarname = [nsstring stringwithutf8string:ivar_getname(ivar)];
  nsstring *key = [ivarname substringfromindex:1];
  // 从字典中取出对应 value 给模型属性赋值
  id value = dict[key];
  // 获取成员属性类型
  nsstring *ivartype = [nsstring stringwithutf8string:ivar_gettypeencoding(ivar)];
  // 判断 value 是不是字典
  if ([value iskindofclass:[nsdictionary class]]) {
   ivartype = [ivartype stringbyreplacingoccurrencesofstring:@"@" withstring:@""];
   ivartype = [ivartype stringbyreplacingoccurrencesofstring:@"\"" withstring:@""];
   class modalclass = nsclassfromstring(ivartype);
   // 字典转模型
   if (modalclass) {
    // 字典转模型
    value = [modalclass modelwithdict:value];
   }
  }
  if ([value iskindofclass:[nsarray class]]) {
   // 判断对应类有没有实现字典数组转模型数组的协议
   if ([self respondstoselector:@selector(arraycontainmodelclass)]) {
    // 转换成id类型，就能调用任何对象的方法
    id idself = self;
    // 获取数组中字典对应的模型
    nsstring *type = [idself arraycontainmodelclass][key];
    // 生成模型
    class classmodel = nsclassfromstring(type);
    nsmutablearray *arrm = [nsmutablearray array];
    // 遍历字典数组，生成模型数组
    for (nsdictionary *dict in value) {
     // 字典转模型
     id model = [classmodel modelwithdict:dict];
     [arrm addobject:model];
    }
    // 把模型数组赋值给value
    value = arrm;
   }
  }
  // kvc 字典转模型
  if (value) {
   [objc setvalue:value forkey:key];
  }
 }
 return objc;
}

上面的所有代码都可以在这里下载: runtime 练习: nnruntimetest

总结

以上就是这篇文章的全部内容了，希望本文的内容对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值，如果有疑问大家可以留言交流，谢谢大家对的支持。